symétrie en déplaçant un trou central de 20% par rapport à sa position idéale. Avec un taux de remplissage de 23% cela
signifie un réseau dont la caractéristique la plus fine mesure environ 200nm, ce qui est parfaitement compatible avec les
possibilités de la nanolithographie moderne.
La méthode de calcul est basé sur un algorithme vectoriel anisotrope d’expansion en ondes planes [7]. Nos premiers
résultats démontrent que la non-réciprocité ainsi obtenue est au moins aussi large que celle calculée dans les structures
de Kono (voir Figure 2). Le décalage plotté est exprimé en unités normalisées. En effet, l’actuel décalage se calcule
donc comme suit, k = k* 2/a = k*/* 2/ , avec * la fréquence normalisée de la bande considérée. Les *
obtenues étaient autour de 0.7 pour la plupart des bandes, ce qui mène a un moyen k = 2/mm pour = 1.3 m. Pour
certaines bandes photoniques on observe même une augmentation de 50%. En plus, on a aussi étudié l’effet de
déformation dans des réseaus avec une symétrie carrée. Nos simulations montrent que l’effet relatif de déformation est
2 fois plus important dans des cristaux avec symétrie d’ordre 6 par rapport aux cristaux de symétrie d’ordre 4. Ceci est
bien évidemment dû à la plus grande brisure de symétrie en évoluant d’un groupe d’ordre symétrique 6 à un groupe
sans symétrie.
Finalement, on remarque que les réseaux deformés sont en fait des cristaux avec une cellule d’unité contenant deux,
voire trois, « atomes » par maille élémentaire (voir les mailles élémentaires dans la Figure 2). En autre mots leur groupe
de symétrie n’est pas symmorphique. Cette dernière observation nous a récemment permis d’établir une classification
générale des effets de non-réciprocité de type Kerr pour toutes les configurations spatiales imaginables d’un cristal
magnétophotonique 2D. Ceci a été fait en utilisant la classification des réseaux planairs 2D dans les 17 types possibles,
qui est connue dans la littérature de la théorie des groupes sous le nom de « wallpaper groups » [8].
Conclusion
On a proposé pour la première fois une nouvelle méthode pour obtenir de la non-réciprocité de type Kerr dans un cristal
magnétophotonique 2D. Elle se distingue de et améliore sur la méthode existante de Kono en permettant l’utilisation
d’un profil d’aimantation uniforme. L’idée fondamentale est basée sur une rupture de symétrie en déformant de manière
périodique la configuration spatiale du réseau 2D. Un tel réseau est parfaitement réalisable avec les technologies
modernes de nanofabrication, et évite la nécessité de contrôler la position d’une paroi magnétique à l’échelle
nanométrique sur plusieurs millimètres.
Références bibliographiques
[1] M. Inoue, K. Arai, T. Fujii and M. Abe, J. Appl. Phys. 83, 6768 (1998).
[2] A. Fedyanin, O. Aktsipetrov, D. Kobayashi, K. Nishimura, H. Uchida and M. Inoue, J. Magn. Magn. Mater., 282,
256 (2004).
[3] N. Kono and M. Koshiba, Opt. Express. 13 (23), 9155 (2005).
[4] A. Figotin and I. Vitebskiy, Phys. Rev. B, 67 (16), 165210 (2003).
[5] A. Cracknell, Prog. Theor. Phys. 35 (2), 196 (1966).
[6] N. Bahlmann, M. Lohmeyer, H. Dötch, and P. Hertel, J. Quantum Electron. 35, 250 (1999).
[7] S. Johnson and J. Joannopoulos, Opt. Express., 8(3),173 (2001).
[8] M. Hamermesh, Group Theory, Addison-Wesley, 1962